淺談溫拌瀝青混合料研究現(xiàn)狀

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1、淺談溫拌瀝青混合料研究現(xiàn)狀摘要：本文對溫拌瀝青混合料(WMA)的形成背景與研究現(xiàn)狀作了分析，對其發(fā)展歷程及存在問題進(jìn)行闡述，目的是為其能夠緊密地與我國實(shí)際相結(jié)合，從而更好地服務(wù)于公路交通事業(yè)。關(guān)鍵詞：溫拌瀝青；發(fā)展丿力程；存在問題；公路交通屮圖分類號：TU52文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A1WMA形成背景(1)資源環(huán)境鑒于IIMA在生產(chǎn)過程中不僅消耗大量的能源，而一且在生產(chǎn)和施工的過程中還會排放出大量的廢氣和粉塵，嚴(yán)重影響周I韋I的環(huán)境質(zhì)量和施工人員的身體健康，所以，研究一種綠色和壞保的瀝青混合料來取代HMA的

2、重要性就逐漸顯現(xiàn)出來，使其既能保持和HMA—樣的使用品質(zhì)，乂能充分地節(jié)約能源和保護(hù)環(huán)境。(2)國際導(dǎo)向據(jù)試驗(yàn)測試：在瀝青混合料的生產(chǎn)過程中，溫度每升高10°C,每噸混合料將多產(chǎn)生0.9Kg的C02排放量。以2009年為例，瀝青耗用量1256萬噸，油石比按5%統(tǒng)計，由此計算出所生產(chǎn)的混合料為各個溫度所對應(yīng)的C02排放量如表1所示。由表1中不難看出，如果將瀝青混合料的拌和溫度從150°C降低至140°C,僅道路建設(shè)一項(xiàng)就能降低C02排放量242萬噸，效果顯著。(1)瀝青性能影響拌和溫度升高不僅帶來了

3、環(huán)境問題，而且還會引起混合料性能方面的問題。這主要是由于瀝青使用性能受到影響所導(dǎo)致的。較高的拌和溫度容易使瀝青中的輕質(zhì)油分揮發(fā)，這不僅增加了瀝青消耗，同時還加速了瀝青老化，使瀝青變脆，進(jìn)而影響混合料的低溫及水穩(wěn)定性能。2WMA發(fā)展及研究歷程溫拌瀝青混合料的發(fā)展過程可劃分為兩個階段：第…階段：發(fā)展初期這一時期主要用軟瀝青與乳化瀝青來生產(chǎn)溫拌瀝青混合料。這種生產(chǎn)丁藝雖然使溫拌瀝青混合料在性能上可以與熱拌相媲美，但其生產(chǎn)成本卻高出了20%0第二階段：發(fā)展中期(降粘劑研發(fā)期)為了降低成本，同時又不降低W

4、MA的使用性能，Shell和Kolo一veidekke在1998年開始用泡沫瀝青和軟瀝青來生產(chǎn)溫拌瀝青，并制備WMAo2004年，歐洲瀝青會議上，又引入了合成沸石添加劑技術(shù)。從此，溫拌瀝青混合料在歐洲及澳大利亞得到推廣，并與2005年相繼研發(fā)了低熔點(diǎn)有機(jī)降粘技術(shù)及乳化溫拌瀝青降粘等技術(shù)。發(fā)泡技術(shù)用作溫拌主要是因?yàn)樗膮⑴c，水釋放引起結(jié)合料的體積膨脹，產(chǎn)生瀝青泡沫，從而達(dá)到溫拌的日的。然而這種技術(shù)存在著一個主要的缺點(diǎn)：其使用壽命、集料的均勻程度、粘結(jié)料Z間的黏附能力以及對路面的影響都不好掌控，另外

5、這種技術(shù)也易加速設(shè)備的腐蝕。低熔點(diǎn)有機(jī)降粘技術(shù)的代表產(chǎn)品是Sasobito其熔點(diǎn)大約為99°C,超過116°C時，可以完全溶解于瀝青膠結(jié)料中，使瀝青膠結(jié)料的粘度降低。當(dāng)溫度低于熔點(diǎn)時，Sasobit在瀝青膠結(jié)料中形成晶格結(jié)構(gòu)，這是含有Sasobit改性瀝青穩(wěn)定性的基礎(chǔ)。在使用溫度下，Sasobit改性瀝青的抗車轍能力增強(qiáng)，這是對比于其它添加劑一個突出的優(yōu)點(diǎn)。這種改性雖然能做到低溫粘度升高，但Sasobit是一種晶體蠟，熔點(diǎn)低，以致其低溫指標(biāo)并不理想。所以要選用低熔點(diǎn)的有機(jī)降粘劑，最關(guān)鍵的不僅僅是

6、觀察其后期粘度是否能夠重新恢復(fù)增長，更重要的是還是粘度恢復(fù)增長的方式?？梢灶A(yù)測，這將是溫拌瀝青今后研究的重點(diǎn)，也為瀝青及混合料的低溫性能提供了保障。乳化瀝青溫拌瀝青混合料是采用一種特殊的乳化瀝青替代熱瀝青來實(shí)現(xiàn)的。雖然這種乳化瀝青較低的粘度使其有可能在較低溫度下與石料拌和均勻，但是乳化技術(shù)中水分參與量高達(dá)95%,疏導(dǎo)如此多的水分會使瀝青混凝土屮空隙增大，起不到防水作用，大量的水分存于石料界面使得瀝青與石料之間亦不能形成良好的粘附。另外，大量水蒸氣的產(chǎn)生會加速瀝青設(shè)備的銹蝕，無形中增加生產(chǎn)成本。綜

7、上所述，國外在對溫拌混合料研究過程中，存在的問題可以總結(jié)為以下幾個方面。（1）除低熔點(diǎn)有機(jī)降粘外，其它兩種溫拌技術(shù)屮都需冇水分參與，水分對設(shè)備造成損壞，工藝的改進(jìn)也需要對瀝青設(shè)備進(jìn)行必耍的調(diào)整。（2）溫拌技術(shù)下的大多產(chǎn)品成本偏高，以性能較好的Sasobit為例,其市場價格約為2?3萬/噸，這一價格使得很多業(yè)主單位望而卻步。（3）溫拌瀝青混合料從最初的現(xiàn)場測試到現(xiàn)在只有3~8年的時間,其長期性能以及耐久性能否達(dá)到與IIMA的一樣的路用性能尚沒有一個確切的答案。（4）美國瀝青技術(shù)屮心（NCAT）報告

8、指出，溫拌瀝青混合料的一個缺陷是在低溫條件下強(qiáng)度下降明顯，這說明了在低溫條件下溫拌瀝青混合料存在水損害現(xiàn)象，這主要是山于集料不完全干燥，集料表面膜的水導(dǎo)致水損害。（5）如何在降低生產(chǎn)溫度與使用抗剝離劑使之達(dá)到一個充足的抗潮濕性能之間尋求一個平衡述面臨著挑戰(zhàn)。3國內(nèi)WMA研究進(jìn)程（1）翻譯外國文獻(xiàn)，對研發(fā)的添加劑產(chǎn)品進(jìn)行介紹，從宏觀角度論述產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)以及產(chǎn)品的優(yōu)越性。（2）在國外溫拌產(chǎn)品的基礎(chǔ)上進(jìn)行改性。如利用綜合修正技術(shù)向Sasobit屮加入一種人造橡膠（如SBS）,形成聚合體，以保持瀝青低溫時